[发明专利]一种面向旋转摆扫超宽幅卫星的在轨异构计算方法

说明书

本申请提出的面向旋转摆扫超宽幅卫星的在轨异构计算方法及存储介质中，主机端获取任务和任务数据，然后主机端将任务和任务数据传输至设备端，以使设备端根据任务的任务类别，从多个加速器中选择与任务类别对应的目标加速器，并通过目标加速器执行任务数据以生成处理结果。由此可知，本申请提出的方法中，异构硬件平台可以集成多种不同的异构硬件单元，提升了星载算力，同时设备端中的异构资源可以进行协同计算，提高了数据处理性能，从而满足了超宽幅卫星中大规模数据与密集型在轨计算的需求。

技术领域

本申请涉及星载高性能计算技术领域，尤其涉及一种面向旋转摆扫超宽幅卫星的在轨异构计算方法及存储介质。

背景技术

经典的卫星信息应用模式会借助激光链路进行数据传输，地面的卫星信号塔负责接收数据，然后地面的数据与计算中心使用卫星数据实现不同类型的应用，该模式采用单向的数据流，卫星与地面端不存在交互，各自独立工作。目前还可以采用在轨处理方式，将卫星端采集的数据及时处理，卫星端可以使用更高性能的主处理器(CPU)完成更多的数据处理任务，或者集成一些专用处理器进行加速，将任务分流实现并行处理，如FPGA、DSP、ASIC等。

随着对地观测技术的快速发展，高中低轨不同幅宽和分辨率的在轨卫星共同构成了对地观测网络。特别是超宽幅遥感卫星，采用垂轨扫描、沿轨拼接的超宽覆盖成像新体制，卫星轨道高度500km，星下点空间分辨率1米，成像幅宽达3000km，可以实现单日对地球表面全域覆盖。其中，旋转摆扫超宽幅卫星在短时间内会产生海量数据，数据采集速率高达400Gbps以上，受星地链路传输带宽限制，数据下传至地面的方式会带来巨大的时间开销，不具备处理时延敏感型任务的能力，因此需要旋转摆扫超宽幅卫星将采集的数据在轨及时处理处理。但是，现有技术中，卫星在轨处理中的星载算力无法满足旋转摆扫超宽幅卫星的任务处理需求，并且受到功耗、体积和散热等限制，数据处理性能受限。

发明内容

本申请提供一种面向旋转摆扫超宽幅卫星的在轨异构计算方法及存储介质，以至少解决相关技术中的星载算力无法满足旋转摆扫超宽幅卫星的任务处理需求、数据处理性能受限的技术问题。

本申请第一方面实施例提出一种面向旋转摆扫超宽幅卫星的在轨异构计算方法，异构硬件平台包括主处理器和多个加速器，在异构硬件平台配置OpenCL环境，以将主处理器和多个加速器统一至OpenCL标准框架中，异构硬件平台配置OpenCL环境后包括主机端和设备端，该方法包括：

主机端获取任务和任务数据；

主机端将任务和任务数据传输至设备端，以使设备端根据任务的任务类别，从多个加速器中选择与任务类别对应的目标加速器，并通过目标加速器执行任务数据以生成处理结果；

主机端读取并输出处理结果。

本申请第二方面实施例提出的计算机存储介质，其中，所述计算机存储介质存储有计算机程序；所述计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现如上第一方面所述的方法。

本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

本申请提出的面向旋转摆扫超宽幅卫星的在轨异构计算方法及存储介质中，主机端获取任务和任务数据，然后主机端将任务和任务数据传输至设备端，以使设备端根据任务的任务类别，从多个加速器中选择与任务类别对应的目标加速器，并通过目标加速器执行任务数据以生成处理结果。由此可知，本申请提出的方法中，异构硬件平台可以集成多种不同的异构硬件单元，提升了星载算力，同时设备端中的异构资源可以进行协同计算，提高了数据处理性能，从而满足了超宽幅卫星中大规模数据与密集型在轨计算的需求。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：